Mitocôndrias

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Mitocôndrias 
Érika Morais, Guilherme Ferreira 
Henrique Andrade, Samuel Silva 
Stéfany Torres, Wellington Pereira 
Estrutura e organização mitocondrial 
(Junqueira e Carneiro, 
2012)
Transformação e armazenamento de energia
- A energia utilizada pelas células eucariontes para realizar suas 
atividades provém da ruptura de ligações cova-lentes.
- Na fotossíntese, graças ao pigmento clorofila, processa-se a 
acumulação da energia solar.
- As células, porém, não usam diretamente a energia liberada dos 
hidratos de carbono e gorduras.
- O citoplasma contém energia acumulada nos depósitos de 
moléculas.
- As células desenvolveram um sistema que oxida lentamente os 
nutrientes.
Glicose anaeróbica
-Processo pelo qual uma sequência de aproximadamente 11 enzimas 
do citosol promove transformações.
-O ATP se forma a partir do ADP e do fosfato inorgânico.
-Essa degradação da glicose não necessita de oxigênio.
Fosforilação oxidativa
- Após o surgimento do oxigênio na atmosfera, desenvolveu-se uma 
nova via metabólica.
-Na fosforilação oxidativa, o piruvato é oxidado até se formarem água 
e gás carbônico.
-Mecanismos da oxidação fosforilativa.
● Produção de acetilcoenzima A
● Ciclo do ácido cítrico
● Sistema transportador de elétrons.
Produção de acetilcoenzimaA
-Produzida a partir da coenzima A e de acetato originados do piruvato 
ou da β-oxidação dos ácidos graxos
-Complexo desidrogenase do piruvato
-Transferência de ácidos graxos para a matriz da mitocôndria
Ciclo do ácido cítrico
- Sequência cíclica de reações enzimáticas 
- Os elétrons são captados por moléculas complexas como o NAD, 
o FAD e os citocromos
- Condensação da acetil-CoA com ácido oxalacético
- Produzir elétrons com alta energia e prótons
Principais processos da respiração celular aeróbica
Sistema transportador de elétrons
-Cadeia formada por enzimas e compostos não enzimáticos
-Lugares em que ocorre a síntese de ATP
-Existe um fluxo constante de ADP para dentro e ATP para fora da 
mitocôndria
-Quanto ao rendimento energético, a mitocôndria é muito mais 
eficiente do que os motores construídos pelo homem
As mitocôndrias situam-se em locais próximos aos que 
necessitam de energia
-Organelas de forma arredondada ou alongada 
-Mais numerosas nas células com metabolismo energético alto
-Concentração de mitocôndrias nas células transportadoras de íons 
 Eletromicrografia de músculo cardíaco
DNA mitocondrial 
As mitocôndrias se originam pelo crescimento e divisão das 
mitocôndrias preexistentes. 
- Formato circular;
- Circunferência de 5 a 6 μm;
- Apresenta em várias cópias;
 
Eletromicrografias de moléculas circulares de DNA, isoladas de mitocôndrias de 
fibroblastos de camundongo. A.F. 50.000x e 40.000x (Junqueira e Carneiro, 2012)
DNA das mitocôndrias humanas 
Transcrição
2 genes rRNA
22 genes tRNA
13 genes mRNA
16.569 nucleotídeos 
Origem das mitocôndrias
Teoria endossimbiótica - Proposta pela 
microbiologista Lynn Margulis, na década de 60. 
Foi bastante contestada até ser aceita pela 
comunidade científica.
 
Sinais que reforçam a Endossimbiose
- Grande semelhança entre o funcionamento e constituição;
- Sintetizam algumas de suas próprias proteínas, de modo muito 
semelhante;
- Possuem aproximadamente do mesmo tamanho;
- DNA muito parecido;
Doenças Mitocondriais
Histórico
- 1959 - Doença de Luft: descrita por Ernester et al.
- 1963 - Descoberta do DNAmt
- 1977 - Encefalomiopatia mitocondrial por Shapira et al.
- 1981 - Caracterização completa da sequência nucleotídica do 
DNAmt humano foi desvendada por Anderson et al.
- 1988 - As primeiras descrições de mutações no DNAmt, com os 
trabalhos de Holt et al. e Wallace et al.
- Até 1992, apenas 5 mutações haviam sido descritas.
- Até abril de 2001, 128 mutações foram descritas.
O que é Doença Mitocondrial?
- Doença causada pela função anormal da mitocôndria.
- O que determina se a célula ou o tecido serão afetados são a 
proporção de mutante e o limiar de cada célula ou tecido.
- Os tecidos que apresentam grande requerimento energético, 
como o cérebro e os músculos esquelético e cardíaco, 
apresentam um limiar mais baixo quando comparados com 
aqueles com menor requerimento energético, como células 
hematopoiéticas.
Classificação
- Aparecimento esporádico
- Herança Materna
- Herança Mendeliana
Aparecimento esporádico
- Acometem apenas o DNAmt e não são vistas no DNA nuclear:
- Síndrome de Kearns-Sayre (SKS)
- Oftalmoplegia externa crônica progressiva (OECP)
- Síndrome de Pearson
Herança Materna
- Nesse grupo as síndromes clássicas da doença são 
caracterizadas por uma mutação de ponte localizada em diversos 
sítios do DNA mitocondrial.
- Epilepsia mioclônica e miopatia com RRF (myoclocic epilepsy and 
ragged-red fiber, MERRF);
- Encefalomiopatias mitocondriais, acidose láctica e episódios 
similares a acidentes vasculares cerebrais (mitochondrial 
encephalomyopathy, latic acidosis and stroke-like episodes, 
MELAS);
- Doença de Leigh e neuropatia, ataxia, retinite pigmentosa – 
NARP;
Síndrome de Leigh
- O quadro clínico caracteriza-se em crianças menores de um ano 
de idade com perda do controle da cabeça, hipotonia, deficiência 
de sugar, anorexia, vômitos, irritabilidade e convulsões.
- Após o primeiro ano de vida, ocorre dificuldade na marcha, ataxia, 
disartria, regressão intelectual, distúrbios da respiração (risco de 
hiperventilação ou apnéia), alterações oftalmológicas como: 
oftalmoplegia, nistagmo, atrofia óptica e estrabismo.
- Ainda não há tratamento específico para esta patologia.
Herança Mendeliana
Podem ser categorizadas como:
a) defeitos em genes codificadores de proteínas estruturais da 
mitocôndria;
b) defeitos diretos em genes codificadores de enzimas da cadeia 
respiratória;
c) defeitos em genes codificadores necessários para a montagem ou 
a importação de proteínas mitocondriais;
d) defeitos na sinalização intergenômica.
•A COX-10 codifica uma proteína 
que é a precursora imediata do 
grupo prostético da subunidade 
COX-1. Pacientes homozigotos 
nessa mutação no exon 4 da 
COX-10 convertem asparagina 
em lisina na posição 204 da 
proteína.
•Os sintomas apresentados por 
esses pacientes incluem: 
hipotonia, ataxia, miopatia e 
convulsões.
Doença Mitocondrial
Referências bibliográficas 
Carneiro,José; Junqueira,Luiz C. Biologia Celular e Molecular - 9ª Ed. 
2012
Ibrahim E. Nasseh; Célia H. Tengan; Beatriz H. Kiyomoto; Alberto Alain 
Gabbai. Doenças Mitocondriais. Unifesp, SP: Rev. Neurociências 9(2): 60-69, 
2001